ELEKTRINIAI MIOKARDO REIŠKINIAI

Biopotencialø kilmë ir jø matavimo bûdai.

Elektrokardiografija. Elektrokardiograma.

Einthoveno trikampis. Trys pagrindinës derivacijos.

Derivacijø perjungimo paskirtis. Sustiprintosios ir krûtininë derivacijos.

Elektrokardiografo pagrindinës dalys. Elektrodai.

Elektrinë organø stimuliacija.

Elektrokardiostimuliacijos esmë.

Elektrokardiostimuliatoriaus sandara ir veikimo principas.

Laidai-elektrodai.

6.7.1. Biopotencialø atsiradimas ir jø matavimo bûdai

Imkime toká pavyzdá: vaikas pasistiepë ir palietë karšt¹ elektrinës plytelës kaitinimo element¹. Po to jis tuètuojau atitraukë rank¹, pradëjo verkti ir pûsti rank¹, nubëgo pas tëvus.

Kyla klausimas: kaip vaiko organizmas nustatë karštá ir ávertino ar jis yra pavojingas ar ne, kaip žinojo k¹ šioje situacijoje veikti, kaip iš karto sureagavo ir t.t.?

Svarbiausia yra tai, kad èia ájungiama organizmo komunikacijos sistema, kuri nustato ir registruoja pokyèius odos paviršiuje ir perduoda informacij¹ á nugaros ar galvos smegenis. Ši sistema taip pat atsakinga už kitø sistemø reakcij¹ á poveiká. Ši komunikacijos sistema tai nervø sistema ir informacijos perdavimas èia vyksta elektriniais signalais. Tokiu bûdu informacija organizme perduodama dideliu greièiu ir tiksliau negu humoraliniu bûdu, t.y. per organizmo skysèius.

Elektros srovës sklidimas gyvajame organizme skiriasi nuo srovës laidininke, nes laidžioji medžiaga èia yra skysèiai ir l¹stelës, o krûvininkai yra jonai.

Taèiau srovës tekëjimui visais atvejais bûtinas elektrinis potencialø skirtumas. Kaip jis atsiranda?

Kûne (arba tirpale (tarpl¹steliniame skystyje)) vyksta ávairiø elektringøjø daleliø, tame tarpe ir jonø, judëjimas. Jonai turi teigiam¹ arba neigiam¹ krûvá ir gali bûti ávairiø tipø: Na⁺, K⁺, Ca²⁺,Cl^-, HCO₃^-. Jonø judëjimui reikalingas potencialø skirtumas, arba koncentracijø gradientas. Neigiamø jonø koncentracija yra didesnë l¹stelëje palyginus su išore, o teigiamø atvirkšèiai. Dël jonø koncentracijos skirtumo abipus membranos atsiranda potencialø skirtumas. Jis vadinamas membranos potencialu (MP).

Membranos ramybës potencial¹ galima išmatuoti mikroelektrodais, sujungtais su stiprintuvu ir oscilografu (6.7.1 pav.). Indiferentinis elektrodas, padarytas iš chloru apsitrauku­sios sidabrinës plokštelës, dedamas l¹stelê supanèiame jonø tirpale, o mikroelektrodas – ávedamas á l¹stelê.

Mikroelektrodai, naudojami MP užrašyti, turi atitikti šiuos reikalavimus: a) bûti labai ploni, kad nepažeistø membranos (dažniausiai jø skersmuo d < 1mm); b) bûti laidûs elektros srovei; c) nelûžti, praduriant membran¹; d) nekeisti užrašomo signalo parametrø, e) bûti padengti dielektriku. Tuo tikslu dažnai naudojamos iš specialaus stiklo (pirekso) padarytos pipetës, pripil­dytos elektrolito tirpalu. Kadangi elektrodai yra ploni, tai jø varža yra didelë (10 20 MW

Pagal 6.7.1 paveiksle parodyt¹ schem¹ galima užrašyti MP kitimus laike. Kai abu elektrodai yra l¹stelës išorëje, matavimo prietaisas (šiuo atveju oscilografas) rodo, kad tarp jø nëra potencialø skirtumo. Kai tik mikroelektrodas praduria membran¹ ir patenka á l¹stelës vidø, matavimo prietaisas registruoja staigø átampos pokytá, apie – 80mV. Neigiamas potencialø skirtumo ženklas rodo, kad l¹stelës vidus yra neigiamas išorës atžvilgiu. L¹stelës vidaus nei­giamum¹ išorës atžvilgiu ir ramybës membranos potencialo susidarym¹ nule­mia du pagrindiniai faktoriai:

nevienoda jonø koncentracija l¹ste­lës viduje ir išorëje;

atrankus membranos laidumas jo­nams.

Stumiant mikroelektrod¹ giliau á l¹stelës vidø, potencialø skirtumas nekinta. Vadinasi, šio potencialø skirtumo susidarym¹ nulemia l¹stelës membrana. L¹stelës ramybës bûsenoje registruojamas membranos potencialas apibûdinamas kaip ramybës potencialas (RP). Šio potencialø skirtumo sumažëjimas vadinamas depoliarizacija, o padidëjimas – hiperpoliarizacija. Daugelio šiltakraujø gyvûnø l¹steliø RP yra tarp -30 mV iki -90 mV, o širdies raumens l¹steliø ramybës potencialas nuo –70 iki 100 mV.

6.7.2. Veikimo potencialo susidarymas

MP kitimus laike priklausomai nuo l¹stelës dirginimo rodo 6.7.2 paveiksle pavaizduotos kreivës. L¹stelei esant ramybës bûsenoje ir neveikiant dirgikliams, potencialø skirtumas abipus membranos išlieka pastovus. Sužadinus l¹stelê, jos membranoje esanèiuose jonø kanaluose labai trumpam laikotarpiui (milisekundës dalá) gali padidëti pralaidumas jonams. Tuomet gali staigiai pakisti membranos potencialas. 6.7.2 paveiksle pavaizduotas membranos potencialo kitimas ner­vinëje skaiduloje, t.y. atsiradus pokyèiams membranos pralaidume sukuriamas elektrinis signalas, vadinamas veikimo potencialu (VP). Visi poveikiai, kurie gali sukelti veikimo potencial¹, vadi­nami dirgikliais. Jais gali bûti ávairûs fiziniai ir cheminiai poveikiai. Eksperimentuojant keièiamas šiø dirgikliø stipris ir trukmë. Dirgiklis toje vietoje sukelia veikimo potencial¹, jeigu sugeba depo­liarizuoti dirglios l¹stelës membran¹ nuo ramybës membranos potencialo lygio ( 80 mV) iki slenkstinio potencialo ( 60 mV) lygio (6.7.2 pav.). Depoliarizacijai pasiekus lygá, kuris dar vadi­namas kritiniu depoliarizacijos lygiu, toje vietoje staiga padidëja membranos pralaidumas Na⁺ jo­nams. Jie veržiasi per atsidariusius átampos valdomus Na⁺ kanalus á l¹stelës vidø, veikiami kon­centracijos skirtumo ar elektrinio lauko. Na⁺ jonø srautas á l¹stelës vidø dar labiau depoliarizuoja membran¹, o ši depoliarizacija didina naujø Na⁺ kanalø atsiradimo tikimybê (teigiamas grážta­masis ryšys). Jo dëka vyksta autoregeneratyvinë depoliarizacija, kuri sudaro pirm¹j¹ veikimo po­tencialo fazê. Jos pabaigoje membraninis potencialas pakeièia savo poliariškum¹: vidinë mem­branos pusë ásielektrina teigiamai išorinës atžvilgiu.

Antroje veikimo potencialo fazëje, kuri vadinama repoliarizacija, Na⁺ jonø srautas á l¹stelës vidø sumažëja ir galutinai nutrûksta. Na⁺ jonø srauto sumažëjim¹ s¹lygoja du mecha­nizmai:

1) membranos potencialui pakeitus savo poliariškum¹, elektrinis laukas pradeda priešintis Na⁺ jonø patekimui á l¹stelës vidø, ir teigiamas membranos vidinio paviršiaus krûvis stumia katijonus atgal; 2) po Na⁺ kanalø atsiradimo (aktyvacijos) per milisekundê koncentracijos išsilygina.

Potencialø skirtumo valdomi K⁺ kanalai po dirgiklio veikimo atsi­randa truputá vëliau negu Na⁺ kanalai, nes K⁺ jonø judrumas mažesnis. Tai užtikrina K⁺ jonø sraut¹ iš l¹stelës koncentracijos mažëjimo kryptimi. Ši K⁺ jonø difuzija s¹lygoja membraninio potencialo neigiamëjim¹ ir l¹stelës po­liariškumo atsistatym¹ (repoliariza­cija).

Veikimo potencialas tai mem­branos potencialo kitimas. Dirginimo stimului viršijus slenkstinê vertê, VP amplitudë nuo dirginimo nebeprik­lauso. Tokiu atveju nepažeista l¹stelë visuomet atsako vienodos amplitudës VP arba jo visai nëra. Šis reiškinys vadinamas dësniu „viskas arba nieko“. Iš 6.7.2 paveikslo matyti, kad VP turi dvi fazes: kylanèi¹j¹ ir nusileidžian­èi¹j¹. Didžiausi¹ vertê atitinkantis potencialo grafiko taškas vadinamas reversijos tašku. Membranos poten­cialo didëjimo dalis iki reversijos taško atitinka membranos depoliarizacij¹, o VP mažëjimas, grážtant prie RP – membranos repoliarizacij¹. Dirginant priešingo poliariškumo stimulais, membraninis potencialas darosi ma­žesnis už RP ir tada vyksta hiperpo­liarizacija. Veikimo potencialo susida­rymas daugeliui l¹steliø yra panašus, taèiau skirtingø audiniø l¹steliø veikimo potencialai turi savo ypatumø: vienø gyvûnø miokardo l¹steliø VP trukmë yra keliasdešimt, o kitø net šimt¹ ir daugiau kartø didesnë už nerviniø l¹steliø VP.

6.7.3. Elektrokardiografija. Elektrokardiograma

L¹stelës, gebanèios savaime generuoti VP, vadinamos ,,peismeikeriais” ritmo vedliais. (angl. pace žingsnis, ritmas; maker kûrëjas). Reikia pažymëti, kad ávairûs jutikliai neregis­truoja paèio veikimo potencialo, o yra registruojamas tik veikimo potencialo sklidimas. Tam tikrø organø suminiai veikimo potencialø sklidimo užrašai vadinami elektrogramomis: smegenø – elektroencefalograma, tinklainës elektroretinograma, ávairiø raumenø – elektromiograma, skran­džio elektrogastrograma, širdies – elektrokardiograma, arba EKG. Ávairiø organø veikimo potencialø charakteristikos pateiktos 6.7.1 lentelëje.

6.7.1 lentelë. Bioelektriniø potencialø charakteristikos

Elektrokardiograma suteikia daug informacijos apie širdies veikim¹, jo sutrikimus bei kai kurias ligas. Širdies veiklai yra svarbus sinusinis mazgas (jis yra dešiniajame prieširdyje). Jame yra grupë l¹steliø, spontaniškai generuojanèiø elektrinius impulsus (veikimo potencialus) ir yra pagrindiniai širdies ritmo vedliai. Šiems veikimo potencialams bûdinga savaiminë lëta depoliari­zacija, kurios dëka ritmo vedlio l¹stelës membrana savaime, be išoriniø dirgikliø, depoliarizuojasi iki slenkstinio potencialo. Membranos depoliarizacijai pasiekus slenkstiná lygá, toliau vyksta greitesnë depoliarizacija, ir sujaudinimas išplinta á gretimas širdies l¹steles. Sinusinio mazgo l¹s­telës, kuriose spontaninë depoliarizacija vyksta greièiausiai ir anksèiausiai pasiekia slenkstiná lygá, nulemia normali¹ širdies veikl¹.

Plintant laidži¹ja sistema elektrinio sužadinimui, depoliarizuota laidžiosios sistemos dalis ágyja nesužadintos srities atžvilgiu neigiam¹ potencial¹. Todël aiškinant širdies elektrinius reiškinius paprastai širdis laikoma elektriniu dipoliu: didžiausio neigiamo potencialo vieta tai polius turintis krûvá „ q“, o teigiamo polius turintis teigiam¹ krûvá „+q“ (6.7.3 pav.). Keliø centimetrø nuotolis tarp šiø vietø tai dipolio ašis l. Teigiama ašies kryptimi priimta laikyti kryptá nuo neigiamo poliaus link teigiamo. Fizikoje pagrindinë dipolio charak­teristika yra dipolio momentas . Ciklo, trunkanèio apie 0,8 1 s, metu kinta širdies elektrinio dipolio dydis ir kryptis. Širdies elektrinio dipolio ašis vadinama širdies elektrine ašimi, o pats dipolis elektriniu vektoriumi. Tokiu bûdu, apie širdá sukuria­mas elektrinis laukas, kuris vaizduojamas ekvipotencialiniais paviršiaisj_i   const. (6.7.3 pav., ištisinës linijos). Šie pa­viršiai gaunami išmatavus paciento kûno taškø potencialus atžvilgiu taško, kurio potencialas širdies ciklo metu yra pastovus.

Širdies veikimo metu elektrinio vektoriaus galas erdvëje brëžia gana sudëting¹ uždar¹ kreivê. Jeigu širdá ásivaizduoti staèiakampëje koordinaèiø sistemoje, suda­rytoje iš frontaliosios (xz), sagitalinës (yz) ir horizontaliosios (xy) plokštumø, tai erdvinës kreivës projekcija á kiekvien¹ plokštum¹ turës trigubos kilpos form¹ (6.7.4 pav.).

Kiekviena iš tø kilpø žymima lotyniškomis raidëmis P, Q, R, S ir T. Kilpø visuma pakankamai išsamiai parodo širdies elektrinio vektoriaus tiek dydžio, tiek krypties kitim¹ ciklo metu. Šios kilpos ávairiose plokštumose registruojamos elektroniniu oscilografu, o šis metodas vadinamas vektorine elektrokardiografija.

Taèiau dažniausiai medicinos praktikoje yra naudojamas paprastesnis ir istoriškai senesnis metodas – elektrokardiografija, kuri apsiriboja potencialø skirtumo registravimu. Šá metod¹ 1893 1895 metais pirmasis pasiûlë olandø fiziologas V. Einthovenas (W. Einthoven), kuris ávedë

ir šiuo metu naudojamus terminus bei žymëjimus. Jis taip pat sukonstravo ir patobulino rodykliná galvanometr¹, kuriuo tuo metu registruodavo elektrokardiogramas, o 1905 metais pirm¹ kart¹ telefono kabeliu persiuntë užrašyt¹ elektrokardiogram¹ iš ligoninës á savo laboratorij¹. Už šiuos išradimus 1924 metais V. Einthovenas buvo apdovanotas Nobelio premija.

V. Einthovenas pasiûlë toki¹ idëj¹: širdá ásivaizduoti „patalpint¹“ á lygiakraštá trikampá. Širdies veikimo metu elektrinis vektorius brëžia trigub¹ kilp¹, tai vektoriaus projekcija á bet kuri¹ trikampio kraštinê užregistruojama kreivë su P, Q, R, S, T danteliais. Ši kreivë vadinama elektrokardiograma   EKG (6.7.5 pav.). Šiame paveiksle pavaizduota normalioji EKG. Joje ma­tomi potencialo nukrypimai nuo izoelektrinës (nulinës) linijos, kurie vadinami danteliais. Atstumas tarp dviejø danteliø vadinamas segmentu (pavyzdžiui, PQ segmentas – tarp P dantelio pabaigos ir Q dantelio pradžios). Intervalas apima dantelá ir segment¹ (pavyzdžiui, PQ intervalas – nuo P dantelio pradžios iki Q dantelio pradžios). Potencialo pakitimai, kurie QRS komplekse registruojami aukšèiau izoelektrinës linijos, vadinami R danteliu, o potencialo nukrypimai žemiau izoelektrinës linijos prieš R dantelá žymimi Q danteliu, po R dantelio – S danteliu. Paveikslo pradžioje pavaizduotas staèiakampis 1 mV kalibravimo signalas, kurá užregistravus galima teisingai ávertinti EKG danteliø amplitudes.

Elektrokardiograma (EKG) registruoja širdies elektrinius impulsius reiškinius, kurie per skyst¹ ir laidži¹ vidinê terpê silpnëdami išplinta á jos paviršiø: P dantelis rodo elektrinio signalo atsiradim¹ dël dešiniojo prieširdžio susitraukimø (prieširdžio depoliarizacij¹), QRS ciklas signal¹ iš skil­veliø (skilveliø depoliarizacija), o T dantelis – širdies grážim¹ á ramybës bûsen¹ (skilveliø repo­liarizacij¹). Kai kuriø vykstanèiø širdyje reiškiniø elektriniai impulsai pasiekia od¹, todël jie nëra matomi elektrokardiogramoje.

Elektrokardiografijos tikslas kaip tik ir nustatyti kaip depoliarizacijos ir repoliarizacijos procesai plinta link atitinkamø ir tam tikrose vietose išdëstytø elektrodø, nes depoliarizacijos – re­poliarizacijos sutrikimai parodo patologijos proceso ypatumus, kitaip sakant, tarpai tarp EKG danteliø parodo šias bûsenas ir jø trukmê. Todël svarbu teisingai EKG teisingai nustatyti laiko intervalus ir segmentus (6.7.5 pav.). Svarbiausio QRS komplekso ir intervalø vidutinës trukmës sveikam žmogui surašytos 6.7.2 lentelëje.

6.7.2 lentelë. EKG laiko intervalø trukmës sveikam žmogui

Užrašius kelis EKG ciklus ir nustaèius R R intervalo trukmê t_R-R (EKG period¹), galima apskaièiuoti paciento puls¹:

(6.7.1)

èia trukmë išreikšta sekundëmis. Paprastai normalus žmogaus pulsas ramybës bûsenoje yra 60 100 min^-1.

Reikia pažymëti, kad EKG tiesiogiai neregistruoja širdies mechaniniø reiškiniø (susi­traukimo ir atsipalaidavimo). Veikimo potencialui plintant širdies skaidulomis, susidaro sužadinti (depoliarizuoti) ir nesužadinti širdies plotai, tarp kuriø galima užregistruoti potencialø skirtum¹. Susidariusá potencialø skirtum¹ atitinka dipolio vektorius, turintis kryptá ir dydá. Šis vektorius nukreiptas iš minuso ( ) á plius¹ (+), t.y. iš sujaudintos (depoliarizuotos) širdies dalies á nesu­jaudint¹. Vektoriaus dydis priklauso nuo potencialø skirtumo dydžio. Kaip minëta, širdies skaidulose vektoriaus kryptis ir dydis kinta depoliarizacijos ir repoliarizacijos metu (plaèiau žr. 6.7.5 skyriø). Kiekvienu laiko momentu visø širdies skaidulø vektoriai sumuojasi ir sudaro suminá (integraliná) vektoriø, nuo kurio projekcijos atitinkamoje ašyje priklauso EKG registruo­jamø danteliø átampos amplitudë. Pagrindiniø derivacijø (plaèiau aprašyta 6.7.4 skyriuje) danteliø amplitudžiø galimos vertës pateiktos 6.7.3 lentelëje.

6.7.3 lentelë. EKG danteliø átampos amplitudžiø vertës sveikam žmogui

6.7.4. Pagrindinës, sustiprintosios ir krûtinës derivacijos

Širdies elektrinio vektoriaus padëties nustatymui kurioje nors plokštumoje reikia nors dviejø vektoriaus projekcijø. Norint jas gauti, pasirenkami trys kûno taškai, kuriuose pritvirtinami matavimo elektrodai, tarp kuriø ir matuojamas VP sklidimas: paprastai kairiajame petyje, dešiniajame petyje ir pilvo srityje. Sujungus tuos tris taškus, susidaro lygiakraštis trikampis, kurio centre yra širdis. Jis vadinamas Einthoveno trikampiu (6.7.6 pav.). Praktiškai elektrodas uždedamas ne ant peties, o ant rankos dilbio apatinës dalies, nes taip paprasèiau já pritvirtinti. Rankos ir kojos yra laidininkai, jie yra elektrodø t¹sa ir jø padëtis elektrokardiogramos registravimui principinës reikš­mës neturi. VP matavimas tarp kairiosios rankos (KR) ir deši­niosios rankos (DR), vadinamas pirm¹ja derivacija (I). Pirm¹ja derivacija vadinama ir elektrokardiograma, užregistruota iš šiø taškø. Antroji derivacija (II) – tai matavimas tarp dešiniosios rankos (DR) ir kairiosios kojos (KK), o treèioji derivacija (III) kairioji ranka (KR) ir kairioji koja (KK). Šios trys derivacijos vadinamos pagrindinëmis Einthoveno, arba galûninëmis, derivacijomis (6.7.7 pav.). Kiekvienam EKG danteliui šiose derivacijose galioja Kirchhofo átampø taisyklë:

U_I = U_II   U_III. (6.7.2)

Šiuo metu elektrokardiografijoje naudojama iki 40 derivacijø. Beveik visuomet elektrokardiografiniai tyrimai prasideda nuo šiø trijø pagrindiniø derivacijø registravimo. EKG registracija pagal Einthoven¹ priklauso bipolinei (dvipolinei) registracijos rûšiai, kadangi jos metu matuojamas potencialø skirtumas tarp dviejø elektrodø. Kita registracijos rûšis vadinama unipoline (vienpoline). Jos metu matuojamas susidarês potencialø skirtumas tarp aktyvaus (diferentinio) ir neaktyvaus (indiferentinio) elektrodø.

Be šiø derivacijø dar dažnai registruojamos vadinamosios trys sustiprin­tosios (aVR, aVL, aVF) ir krûtininë (V) derivacijos. Sustiprinta derivacija gaunama registruojant potencialø skirtum¹ tarp vieno iš pagrindiniø taškø ir dviejø kitø, sujungus pastaruosius tarpusavyje (6.7.8 a pav.). Pavyzdžiui, derivacija (aVR) tai vienas taškas DR, o antrasis bendras laidas nuo KR ir KK, ir t.t. R, L ir F iššifruojama iš anglø kalbos kaip right dešinë, left kairë ir foot koja. Šioms derivacijoms taip pat galioja Kirchhofo átampø taisyklë:

U_aVR U_I  U_III/2,  (6.7.2 a)

U_aVL = U_I   U_II/2, (6.7.2 b)

U_aVF = U_II   U_I/2. (6.7.2 c)

Registruojant krûtininê (V) derivacij¹ antrasis taškas gaunamas sujungus tarpusavyje tris standartinius taškus KR, DR, KK (6.7.8 b pav.). Krûtininiø derivacijø gali bûti registruojama ir daugiau: iš dešinës pusës, iš nugaros paviršiaus. Dažniausiai registruojamos šešios krûtininës derivacijos.

Visoms aprašytoms derivacijoms galioja bendra taisyklë: dipolio projekcija á tiesê, jungianèi¹ elektrodus, yra proporcinga algebrinei šios derivacijos danteliø (EKG) sumai.

^*6.7.5. Depoliarizacijos ir repoliarizacijos procesai širdyje ir jø atspindys EKG

Kaip minëta, EKG danteliai ir segmentai yra elektrinio sužadinimo plitimo širdyje atspindys. Èia bus plaèiau aprašytas ryšys tarp depoliarizacijos bei repoliarizacijos procesø ir EKG danteliø susidarymo.

P dantelis registruoja sužadinimo plitim¹ prieširdžiuose. Prieširdžiø sužadinimo metu susidarês suminis vektorius prieširdžiuose yra nukreiptas nuo širdies pagrindo link jos viršûnës (6.7.9 pav. P). Standartizuojant EKG registracij¹, susitarta, kad vektoriaus projekcijos kryptis derivacijos ašyje iš minuso ( ) á plius¹ (+) registruojama kaip potencialo nuokrypis virš nulinës linijos, t.y. kaip teigiamas dantelis.

Kai abu prieširdžiai bûna visiškai sužadinti, tarp jø išnyksta potencialø skirtumas ir integralinis vektorius tampa lygus nuliui, o EKG registruojama nulinëje linijoje (6.7.9 pav., PQ). Normaliai elektrinis sužadinimas iš prieširdžiø á skilvelius gali plisti tik per atrioventrikuliná mazg¹, kadangi kitas prieširdžiø ir skilveliø dalis skiria nedirglus jungiamasis audinys. Kadangi sužadinimo banga atrioventrikuliniu mazgu plinta lëtai ir užtrunka jame apie 120 ms, prieširdžiø ir skilveliø depoliarizacija vyksta skirtingu metu.

Skilveliø darbinio miokardo sužadinimas prasideda tarpskilvelinëje pertvaroje prie laidžiosios sistemos struktûrø. Susidarês integralinis vektorius šiuo momentu bûna mažas ir dažniausiai nukreiptas link skilveliø pagrindo, o EKG registruoja Q dantelá, kuris parodo skilveliø miokardo sužadinimo pradži¹ (6.7.9 pav., Q). Q dantelis registruojamas neigiamas, t.y. žemiau nulinës linijos, kadangi šiuo momentu suminio vektoriaus projekcija derivacijos ašyje bûna nukreipta iš pliuso (+) á minus¹ (-). Depoliarizacijos bangai greitai plintant skilveliø miokardu, vektorius didëja, kadangi vis didëja sužadinto miokardo masë, ir nukrypsta link širdies viršûnës, o EKG registruojamas R dantelis (6.7.9 pav., R). R dantelis charakterizuoja pagrindinê sužadinimo plitimo kryptá skilveliuose. Skilveliø darbiniame miokarde depoliarizacija plinta iš vidaus á išorê. Vëliausiai sužadinami vidiniai sluoksniai kairiojo skilvelio pagrinde, vektorius šiuo momentu projektuojasi derivacijos ašyje iš pliuso (+) á minus¹ (-), o EKG registruojamas neigiamas S dantelis (6.7.9 pav., S). S dantelis parodo sužadinimo plitim¹ kairiojo skilvelio pagrindu. Kai abu skilveliai tampa pilnai sujžadinti, tarp jø išnyksta potencialø skirtumas, ir vektoriaus dydis tampa lygus nuliui. Šiuo momentu EKG registruoja nulinëje linijoje ST segment¹ (panašiai kaip PQ segment¹, esant pilnam prieširdžiø sužadinimui). ST segmento metu abu skilveliai bûna visiškai sužadinti (depoliarizuoti) (6.7.9 pav., ST).

T dantelis registruoja skilveliø miokardo repolia­rizacij¹. Jeigu skilveliø repoliarizacija vyktø tuo paèiu greièiu ir nuoseklumu kaip jø depoliarizacija, tada T dantelis bûtø QRS komplekso veidrodinis atspindys, t.y. nukreiptas á priešing¹ pusê. Taèiau taip nëra, kadangi skilveliø repoliarizacija vyksta žymiai lëèiau negu jø depoliarizacija.

Kai širdies viršûnës išoriniai sluoksniai tampa jau repoliarizuoti, t.y. l¹steliø išorë pasidaro neigiama vidaus atžvilgiu, vidiniai sluoksniai dar išlieka depoliarizuoti, t.y. l¹steliø išorë bûna neigiama vidaus atžvilgiu. Susidariusá potencialø skirtum¹ atitinka vektorius, kurio projekcija derivacijø ašyse bûna nukreipta iš minuso (-) á plius¹ (+), todël EKG registruojamas teigiamas T dantelis (6.7.9 pav., T). Prieširdžiø repoliarizacijos EKG nematyti, kadangi ji vyksta tuo paèiu metu kaip skilveliø depoliarizacija, ir didesnës amplitudës QRS kompleksas visiškai j¹ uždengia.

6.7.7. Elektrokardiografai ir EKG registravimo bûdai

Pirmosios žmogaus EKG dar praeitame šimtmetyje buvo užrašomos kapiliariniu elektrometru, kiek vëliau V. Einthovenas jas užrašinëjo savo sukurtu rodykliniu galvanometru. Jo pagrindu, T. Levis sukonstravo elektrokardiograf¹, kuris nuo 1908 metø naudojamas ir klinikinëje praktikoje. 1924 metais pirm¹ kart¹ EKG užrašoma slenkanèioje popieriaus juostelëje. 1928 metais sukûrus vakuuminá stiprintuv¹, vietoje rodyklinio galvanometro pradedama naudoti stalinë „elektrokardiografo mašina“, kuri¹ tais paèiais metais pakeièia pirmasis portatyvinis elektrokardiografas, sukonstruotas Hewlett-Packard kompanijoje.

Šiuolaikinio elektrokardiografo struktûrinë schema pavaizduota 6.8.10 paveiksle. Já sudaro tokios pagrindinës dalys: elektro­dai, kurie tvirtinami prie paciento galûniø ir krûtinës, jungiamieji kabeliai, derivacijø jungtuvas (DJ), diferencinis stiprintuvas (DS), grážtamojo ryšio stiprin­tuvas (GS), kalibratorius (K), transformatoriaus grandinë, maiti­nimo šaltiniai, oscilografas (O), be to, prie jo prijungiamas, arba vietoje jo gaali bûti, savirašis. Jungiamieji kabeliai yra spalvoti ir skirti: geltonas (G) KR, raudo­nas (R) DR, žalias (Ž) KK, baltas (B) krûtinë, juodas (J) DK. Derivacijø jungtuvas leidžia pasirinktinai registruoti pagrindines (I, II, III), sustiprint¹sias (aVR, aVL, aVF) ir krûtininê (V) derivacijas. Juodas (J) kabelis yra funkcinis ážeminimas. Schemoje pavaizduotos defibriliatoriaus (žr. 6.2 skyriø) grandinës senos modifikacijos elektrokardiografuose nëra, bet šiuolaikiniuose paprastai bûna ir ši grandinë, o kai kuriuose ir elektrokardiostimuliatoriaus grandinë, kurios suteikia ne tik diagnostikos, bet ir gydymo galimybê.

Labai svarbø vaidmená registruojant EKG turi elektrodai, kuriø komplekt¹ paprastai sudaro plokštieji elektrodai galûnëms ir prisiurbiamieji krûtinei. Elektrodai gaminami iš plieno, plokš­telës pavidalo, šlifuotu ir padengtu sidabro sluoksniu paviršiumi, sumažinanèiu kontaktiná poten­cial¹. Elektrodai prie paciento galûniø tvirtinami guminiais raišèiais, be to, norint užtikrinti geres­ná kontakt¹, jie patepami elektrolitiniu tepalu, arba po jais padedami NaCl tirpale suvilgyti marlës (filtrinio popieriaus) gabalëliai.

Šiuolaikiniais elektrokardiografais ir prie jø prijungtomis ryšio priemonëmis galima registruoti EKG keliais bûdais:

ramybës EKG: kol užrašoma elektrokardiograma pacientas ramiai guli;

stresinë EKG: pacientas „važiuoja dviraèiu “ar bëga judanèiu taku;

24 valandø EKG: prie paciento krûtinës pritvirtintas specialus diskas yra sujungiamas su portatyviniu savirašiu, tokiu bûdu vis¹ par¹, pacientui užsiimant áprasta dienos veikla, registruojama daug širdies ciklø EKG, ko negalima padaryti pirmais dviem atvejais;

transtelefoninis monitoringas: pacientas nešioja aukšèiau minët¹ disk¹ ir portatyviná savirašá kelias savaites. Pasijutês blogiau, skambina á monitoringo stotá ir persiunèia telefono tinklais užrašyt¹ kardiogram¹.

Paskutiniuoju metu panašiai perduodama ir keièiamasi informacija Internetu. Tai gali daryti tos gydymo ástaigos ir pacientai, kurie turi kompiuterizuotus elektrokardiografus. Lietuvoje Kauno mieste yra sukurta kardiologinë telekonsultacinë sistema, á kuri¹ ásijungia vis nauji vartotojai.

6.7.8. Elektrinë organø stimuliacija

Širdies dešiniojo prieširdžio sienelëje esantis sinusinis mazgas natûraliai periodiškai generuoja elektrinius impulsus (apie tai plaèiau rašyta 6.7.1-3 skyriuose). Já galima laikyti kaip ir natûraliu širdies elektrostimuliatoriumi, nes jo siunèiami impulsai priverèia ritmiškai susitraukinëti širdá ir palaiko viso kûno kraujotak¹. Iš sinusinio mazgo kiekvienas impulsas patenka á prieširdžiø skilveliø mazg¹, po to laidžiosios sistemos šakomis išplinta skilveliuose ir priverèia juos susitraukti: iš skilveliø kraujas išvaromas á stambi¹sias kraujagysles. Dël ávairiø priežasèiø (sinusinio, atrioventrikulinio mazgø ir aortos audiniø ligos pakeièia širdies depoliarizacijos keli¹) laidžiosios sistemos funkcija gali sutrikti, tada sutrinka širdies ritmas, pavyzdžiui, sumažëja iki 40 k/min., protarpiais (kelioms sekundëms) širdis gali net stabtelëti. Visa tai atsispindi elektrokardiogramoje. Gydymas medikamentais duoda tik trum­palaiká poveiká ir ne visada gali bûti efektyvus. Tokiais atvejais širdies ritmui reguliuoti naudojami ávairûs elektrinës stimuliacijos metodai. Jø parinkimas priklauso nuo stimuliavimo tikslo (pro­filaktinio, diagnostinio, gydomojo), ritmo sutrikimø priežasties ir jø plëtojimosi mechanizmo. Taèiau visø elektrinës stimuliacijos metodø esmê sudaro tai, kad natûralûs biologiniai elektriniai impulsai pakeièiami reikalingos amplitudës, trukmës ir dažnio išoriniais elektriniais impulsais. Atsižvelgiant á situacij¹, naudojami vienkartiniai impulsai, tam tikro skaièiaus impulsø sekos arba periodiškai pasikartojantys apibrëžto dažnio impulsai ir priklausomai nuo to stimuliacija gali bûti nuolatinë ar laikinoji.

Širdies ir kraujagysliø ligos yra labai paplitusios ir joms bûdingas didelis mirtingumas, todël vienas iš pagrindiniø medicinos uždaviniø yra kova jomis. Šiuolaikiniai medicinos pasiekimai jau leidžia sëkmingai diagnozuoti ir gydyti šiais ligas, taèiau iki to, daug gydytojø, mokslininkø ir inžinieriø turëjo atlikti daug ávairiø eksperimentø ir tyrimø.

Dar 1804 metais italø mokslininkas Aldini su savo kolegomis atliko pirmuosius eksperi­mentus stimuliuodami elektros srove k¹ tik mirusiø (30 40 min. po egzekucijos ávykdymo) žmoniø raumenis ir širdá. Panašiai širdies darb¹ atstatyti elektros impulsu 1805 metais siûlë ir Vilniaus universiteto profesorius A. Sniadeckis. Taèiau pirm¹ kart¹ stimuliuoti žmogaus širdá po mirties sëkmingai pavyko XVIII amžiuje italø mokslininkams Vasaliui (Vassali), Džiulijui (Giulio) ir Rosiui (Rossi). 1889 metais J. A. M. C. Viljamas (William) jau tiesiogiai veikë gyvûnø širdis elektros srove ir pastebëjo, kad jo naudota srovë priversdavo širdies skilvelius ritmingai susitraukinëti. Po keturiasdešimties metø 1929 metais Medicinos kongrese Sidnëjuje Goldas (Gould) pademonstravo 1-¹já elektriná aparat¹ širdies stimuliavimui ir juo šis mokslininkas reanimavo maž¹ kûdiká. Toliau šiuos darbus têsë Amerikos kardiologas A. S. Cheimonas (A. S. Hymen), kuris 1932 metais Niujorko universitete pristatë elektrostimuliavimo aparat¹, svëriantá 7,2 kg bei turintá dar ir kitø trûkumø. Širdies stimuliavimas išoriniu aparatu pradëtas 1952 metais P. M. Zolo (P. M. Zoll). Pirm¹ kart¹ elektrokardiostimuliatoriø implantavo 1958 metais Amerikos gydytojai W. Chardack’as, A. Gage’as ir inžinierius W. Greatbatch’as. Šiø pasiekimø išdavoje 1982 metais R. K. Džarvikas (R. K. Jarvik) sukurë dirbtinê širdá. Pirmieji prietaisai sukurdavo ir perduodavo vienodo dažnio impulsus, todël pacientai su tokiais EKS negalëdavo tenkinti savo širdies fiziologiniu poreikiø. Pastaruoju metu yra dažniausiai naudojami keièiamo dažnio stimuliatoriai.

Mûsø šalyje širdies elektros stimuliacijos pradininku buvo akademiko J. Brëdikio vadovaujamas medikø ir inžinieriø kolektyvas, o 1961 metais J. Brëdikis Kaune atliko 1-¹j¹ pastovios elektrostimuliacijos operacij¹.

Šiuo metu medicinoje taikoma ne tik elektrinë širdies raumenø, bet ir skersaruožiø rau­menø, žarnyno, šlapimo pûslës, gimdos raumenø, kvëpavimo organø, smegenø ir kitø organø elektrinë stimuliacija.

6.7.9. Elektrokardiostimuliacija

Širdies raumens (miokardo) skaidulos pasižymi dideliu jaudrumu ir atsako susitraukdamos tiesiogiai stimuliuojant labai maža elektros srove: apie 0,8 1,2 mA arba 0,5 2 V ampli­tudës 0,5 2 ms trukmës impulsais. Kiekvie­nu atveju šiø impulsø parametrai priklauso nuo ligonio amžiaus, kûno temperatûros, hemodinaminiø ir kitø faktoriø. Širdis depo­liarizuojasi ir susitraukia tuoj pat gavusi elektriná impuls¹. Elektrokardiostimuliavi­mo sistem¹ sudaro tokios pagrindinës dalys (6.7.11 pav.): 1   maitinimo šaltinis (bate­rija), 2   periodiniø elektriniø virpesiø gene­ratorius, 3 laidai-elektrodai, 4 ir pati širdis.

Išskyrus širdá, visos sistemos dalys yra elektroninës, todël turi atitikti tokius reikalavimus ge­neruoti reikiamo dažnio, amplitudës, trukmës impulsus, užtikrinti energijos šaltinio ekono­miškum¹ ir ilgaamžiškum¹, viso EKS mažus gabaritus, laidø-elektrodø mechaniná atsparum¹, taip pat neiškreipti impulso formos. Be to, turi bûti tenkinami svarbûs medicininiai ir biologiniai reikalavimai: šios dalys turi bûti hermetiškos, ste­rilios, indiferentiškos audiniams.

6.7.9.1. Elektrokardiostimuliatorius

Aukšèiau minëti impulsai gaunami prietaisu, kuris vadinamas elektrokardiostimuliatoriumi (EKS). Šiuolaikinë medicina naudoja daug ávairiø tipø elektrostimuliatoriø. Jie gali bûti stacionarûs, nešiojamieji ir implantuojami (6.7.12 pav.). Paprastai EKS sudarytas iš baterijø ir elektroninës dalies (schemos), kuri gene­ruoja ir iš pastovios srovës suformuoja trumpus staèiakampës formos impulsus (6.7.13 pav.). Árenginys hermetizuojamas uždarame korpuse iš organizmui inertiško metalo, dažniausiai nerûdijanèio metalo ar titano. Iš stimuliatoriaus elektriniai impulsai á širdá patenka izoliuotais laidais-elektrodais, kuriø kontaktai lieèia širdies audinius. Elektrokardiostimuliatoriuje impulsus generuoja generatorius, kurio schema yra nesudëtinga, joje nedaug elementø, be to, generatorius generuoja staèiø frontø mažos trukmës impulsus, kuriø amplitudës kelis kartus gali viršyti maitinimo šaltinio átampos amplitudê. Generatoriø sudaro keturi pagrindiniai elementai: energijos šaltinis, tranzistorius, dirbantis rakto veika, impulsø formavimo grandinë (R, C), transformatorius. Tarp transformatoriaus rièiø yra labai stiprus indukcinis ryšys. Autosvyravimo veika tokiame generatoriuje vyksta dël dviejø laikinai stabiliø bûviø periodinës kaitos. Viename iš bûviø tranzistorius yra atidarytas, o kitame uždarytas. Bûviai keièiasi elektronø griûtimi, ir tokiu bûdu formuojami kiekvieno impulso priekinis ir užpakalinis frontai. Pauzës tarp impulsø trukmë (impulsø sekos periodas) priklauso nuo kondensatoriaus (C) iškrovimo laiko. Paèiø generuojamø impulsø trukmë t_i tiesiogiai proporcinga transformatoriaus induktyvumui, transformacijos koeficientui, tranzistoriaus stiprinimo koeficientui ir atvirkšèiai proporcinga tranzistoriaus áëjimo varžai. Impulsø frontø trukmës priklauso nuo transformatoriaus apvijø sklaidos induktyvumø, talpø. Kuo didesni sklaidos induktyvumai, talpos ir kuo žemesnis transformatoriaus ribinis dažnis, tuo ilgesni impulsø frontai.

Dažniausiai stimuliacijai naudojami sta­èiakampiai impulsai (6.7.13 pav.). Praktiškai sta­èiakampis bûna toks impulsas, kurio trukmë, pap­rastai pastovaus dažnio stimuliatoriuose 1,8 ms, daug didesnë negu jo frontø trukmës (t_i > t_f apie 10 kartø). Kuo statesni priekinis ir užpakalinis frontai, tuo impulsai fiziologiškai efektyvesni. Kiekvieno impulso metu perduodama energija:

(6.7.3)

èia U_m – impulso átampos amplitudë, t_i – impulso trukmë, R_k elektrodo-širdies varža, kuri priklausomai nuo elektrodo-audiniø paviršiaus kontakto gali kisti nuo 100 iki 1400 W, I – tekanèios srovës stipris, T – periodas tarp impulsø. Kaip matyti iš (6.7.3), siunèiama energij¹ galima keisti, keièiant impulso átampos amplitudê ir trukmê. Širdies varža yra ominës prigimties. Jos savitoji varža impulsams, kuriø trukmë neviršija 1 ms, yra 6 Wm.

Stimuliatoriams naudojami ávairûs maitinimo šaltiniai: implantuojamos su stimuliatoriumi baterijos, akumuliatoriai, kurie periodiškai gali bûti pakraunami per atstum¹ iš išorës, ieškoma bûdø, kaip panaudoti biologinius energijos šaltinius, paverèiant mechaninê ar biologinê energij¹ elektrine. Taèiau plaèiausiai naudojamos baterijos, kurios yra implantuojamame stimuliatoriuje. Baigiantis jø energijai, keièiamas visas stimuliatorius, prijungiant prie elektrodø nauj¹. Šiuolaikiniams stimuliatoriams dažniausiai naudojamos lièio baterijos, nes jos yra kompaktiškos, hermetiškai uždaromos, jø darbo laikas nuo 5-iø iki 10-ies ir daugiau metø. Sprendžiant baterijø ilgaamžiškumo problem¹, bandoma sukurti tokius šaltinius, kurie nenaudotø energijos tarpe siunèiamø impulsø. Pastaruoju metu atliekami tyrimai su atominiais (ar branduoliniais ) maitinimo šaltiniais, taèiau šiuo atveju iškyla radioaktyviø medžiagø pateksianèiø á organizm¹ problema.

Kiekvieno šaltinio gyvavimo laikas priklauso nuo jo talpos, t.y. jame sukaupto krûvio q, kuris paprastai išreiškiamas ampervalandomis (Ah). Žinant šá dydá, galima ávertinti maksimali¹ EKS veikimo trukmê:

[metais].  (6.7.4)

Šiuolaikiniø EKS baterijø talpos kinta nuo 0,44 iki 3,2 Ah, o veikimo trukmë nuo 3,5 iki 18 metø.

Pastaruoju metu naujausi šiuolaikiniai EKS dirba radijo dažniø veika: signalai siunèiami iš išorinio siøstuvo, o priimami kûno viduje implantuotu imtuvu, po to elektrodais perduodami á širdá. Šiuo atveju maitinimo šaltinis nešiojamas išorëje. Tokio EKS korpuse yra átaisomas pjezoelektrinis jutiklis, kai jis dël pasikeitusio paciento kûno aktyvumo išlinksta ar yra spaudžiamas, elektrokardiostimuliatorius automatiškai didina arba mažina impulsø siuntimo dažná. Tokie šiuolaikiniai EKS gali keisti širdies susitraukimo dažná nuo 25 dûžiø per minutê (d/min) iki 155 d/min. Tai ágalina pacient¹ gyventi pilnavertá gyvenim¹. Be to, tokie EKS keièia ir impulsø amplitudê (nuo 2,5 iki 10 V) ir impulsø trukmê (nuo 0,1 iki 2,3 ms) bei kitus parametrus.

Vienas iš elektrostimuliatoriø pavyzdžiø yra defibriliatorius, kuris generuoja didelës galios elektrinius impulsus ir naudojamas sunkiems širdies ritmo sutrikimams gydyti. Apie já plaèiau parašyta 6.2 skyriuje.

6.7.9.2. Laidai-elektrodai ir jø kontaktas su organizmo audiniais

Kaip minëta, elektriniai impulsai patenka á širdá laidais-elektrodais. Žinant, kad širdis susitraukia apie 4 10⁷ kartø per metus (kai pulso dažnis   75 tvinksniai per minutê), taip pat labai svarbios laidø-elektrodø savybës. Širdžiai dirbant jie mechaniškai lenkiami, tempiami, sukami ir kitaip deformuojami. Todël paprastai jie gaminami iš nerûdijanèiø, elastingø, audiniams indiferentiškø laidininkø, dažniausiai ávairiø metalø lydiniø: platinos, iridžio, chromo, nikelio ir pan. Pats laidininkas susukamas á spiralê, kuri apjuosiama silikonine guma ir kurios gale yra smailas vientisas laidininkas elektrodas (mikroelektrodas). Jis tiesiogiai lieèiasi su širdies sienele. Per

Per šá elektrod¹ elektriniai impulsai stimuliuoja širdies raumená, priversdami širdá susitraukti.

Be to, elektrodai privalo turëti saugø kontakt¹ su širdimi kelet¹ metø. Norint tai užtikrinti, naudojami du elektrodø prijungimo metodai:

endokardinis, kai elektrodas didži¹ja vena per kateterá ávedamas á dešinájá skilvelá (6.7.14 a pav.);

epikardinis, kai elektrodai yra prisiuvami prie išorinës širdies sienelës chirurginiu bûdu ir elektrodai tokiu bûdu yra audiniuose (6.7.14 b pav.).

Energijos ekonomiškumui palaikyti klinikinëje praktikoje naudojama katodinë stimuliaci­ja, t.y. elektrodas, kontaktuojantis su širdies sienele, turi neigiam¹já krûvá; suprantama, tam, kad elektros grandinë „užsidarytø“, aparato korpuso krûvis teigiamas. Tokio katodinio elektrodo paskirtis paèios širdies biopotencialø, atsirandanèiø dël jos spontaniniø susitraukimø, detekcijai (aptikimui). Taigi aparatas per laid¹-elektrod¹ ne tik siunèia elektrinius impulsus, bet ir gauna in­formacij¹ apie širdies veikl¹.

Laikinosios stimuliacijos atveju elektrodams naudojami baliono tipo antgaliai. Kai balio­nas išpuèiamas, kraujo srovë nuneša stimuliuojantá elektrod¹ á širdá ir tokiu bûdu išvengiama chirurginës intervencijos, užtenka atlikti poodinê injekcij¹.

Be to, gali bûti vienpolinis ir bipoliniai elektrodai. Bipoliniø elektrodø atveju vienas keliø centimetrø kontaktinis elektrodas užtikrina grážtam¹já ryšá su stimuliatoriumi, o vienpolinio atve­ju – ši¹ funkcij¹ atlieka organizmo skysèiai.

Labai svarbus yra ir elektrodo kontaktas su organizmo audiniais (arba oda registruojant EKG). Elektrodui kontaktuojant su audiniu kietojo kûno ir skysèio paviršiuje susidaro taip vadinamas poliarizacinis potencialas, nes elektrode (metale) krûvininkai yra elektronai, o audiny­je   jonai. Todël jonams paliekant elektrolit¹ ir skverbiantis á metal¹ atsiranda dvigubas, maždaug jono spindulio storio, priešingo ženklo krûviø poliarizuotas sluoksnis; ávyksta krûvininkø persiskirstymas (panašus á jø pasiskirstym¹ kondensatoriuje, 6.7.15 pav.). Todël šá kontakt¹ galima pateikti kaip ekvivalentinê tam tikros talpos ir varžø schem¹ (6.7.16 pav.). Šis kontaktas turi didelê talp¹, lygiagreèiai jai prijungt¹ ominê varž¹ ir jiems kartu nuosekliai prijungt¹ audiniø (elektrolito) varž¹. Tokios pilna varža (impedansas):

(6.7.5)

Elektrodo ir miokardo kontaktas laikui bëgant keièiasi, nes keièiasi joninës srovës poliarizacija, au­diniø savybës (pavyzdžiui, didëja elektrodo ávedimo vietos randas), širdies mechaninis judesys. Kiekvieno šio pasikeitimo požymis yra elektrodo impedanso didëjimas. Ši¹ problem¹ galima sprêsti didinant impulso átamp¹ arba impulsø trukmê. Norint išvengti poliarizacijos efekto, naudojami arba akyti elektro­dai, arba bifaziniai impulsai, t.y. generatorius vieno ciklo metu formuoja teigiamos átampos impuls¹, o kito – neigiamos. Tokiu bûdu kiekvienas tolesnis impulsas panaikina ankstesniojo impulso poliari­zacij¹.

Visa organizmo audiniø, esanèiø po elektrodais, varža ir talpa priklauso nuo elektrodø paviršiaus ploto, nuo elektrodø pritvirtinimo prie kûno paviršiaus stiprumo, taip pat nuo paèiø audiniø bûklës (patinimo, kraujo užpildymo ir pan.). Esant nuolatinei srovei, ši varža yra 1000 W eilës, o talpa keliø šimtøjø mikrofaradø eilës (kai elektrodai „taškiniai“, varža pa­didëja iki keliasdešimties tûkstanèiø ir talpa sumažëja iki tûkstantøjø mikrofarado daliø).

A. Laboratorinis darbas Elektrokardiogramos užrašymas ir tyrimas”

Darbo užduotys

Užregistruokite kelias laisvai pasirinktas elektrokardiogramos (EKG) derivacijas, pavyzdžiui, II, aVR ar kitas.

Nustatykite pasirinktø derivacijø EKG signalo átampos ir laiko parametrus.

Darbo priemonës ir prietaisai

ЭK1T-03M2 (nešiojamas, su popieriniu užrašymo mechanizmu) ar kito tipo elektrokardiografas, elektrolitinis tepalas, arba NaCl tirpale suvilgyti marlës (filtrinio popieriaus) gabalëliai.

Darbo metodika

Darbas atliekamas ЭK1T-03M2 (nešiojamas, su popieriniu užrašymo mechanizmu) ar kito tipo elektrokardiografu. Prie kitø tipø elektrokardiografø galima prijungti turimas šiuolaikines registravimo priemones ir EKG stebëti skaitmeninio osciloskopo ar kompiuterio ekrane.

Darbo eiga

Elektrokardiografo korpusas ážeminamas. Derivacijø jungtuvas nustatomas kalibravimo padëtyje „1 mV“.

Pacientas paguldomas ant lygaus pagrindo. Jis turi bûti atsipalaidavês. Rankos turi bûti laisvai ištiestos prie šonø, kojos ištiestos.

Ant elektrodø paviršiø uždedama keletas sluoksniø marlës arba filtrinio popieriaus, sudrëkintø 510% NaCl tirpalu arba jie patepami elektrolitiniu tepalu. Elektrodai guminiais diržais pritvirtinami prie rankø dilbiø ir blauzdø vidinës pusës, kur mažiau raumenø. Diržai átempiami tiek, kad elektrodai tvirtai laikytøsi, taèiau nesutrikdytø kraujotakos.

Jungiamieji kabeliai prijungiami taip: prie dešiniosios rankos  raudonas, kairiosios rankos  geltonas, kairiosios kojos  žalias, dešiniosios kojos  juodas, prie krûtinës  baltas.

Elektrokardiografas ájungiamas á tinkl¹ ir paspaudžiamas ájungimo mygtukas.

Užrašomas kalibravimo signalas, kelet¹ kartø paspaudus mygtuk¹ „1 mV“. Rankenëlës   padëtis parenkama tokia, kad plunksna judëtø popieriaus juostos centru ar arèiau jos apaèios.

Derivacijø jungtuvu pasirenkama norima derivacija. Patartina pradžioje pasirinkti vien¹ iš pagrindiniø derivacijø.

Paspaudžiamas vienas iš stiprintuvo mygtukø (yra trys: „20 mm/mV“, „10 mm/mV“ ir „5 mm/mV“). Tiksliau galima pasirinkti, rašant EKG: reikia, kad kreivë neišeitø už juostelës ribø.

Paspaudžiamas vienas iš popieriaus greièiø mygtukø: „25 mm/s“ ar „50 mm/s“. Užrašomi keli EKG kompleksai.

Užrašoma kita pasirinkta derivacija.

Derivacijø perjungim¹ galima atlikti nestabdant popieriaus juostos, kadangi stabdant suveikia automatikos schema, 3 s išjungianti juostos traukimo mechanizm¹.

Užrašoma kuri nors derivacija, kai pacientas judina galûnes ir stebima kaip keièiasi EKG.

Atjungiamas paciento funkcinio ážeminimo kabelis ir ásitikinama, ar ámanomas EKG registravimas be jo.

Elektrokardiografas išjungiamas ir nuo paciento nuimami elektrodai.

Išmatuojamos keliø derivacijø EKG danteliø amplitudës bei laiko intervalai.

Matavimø ir skaièiavimø duomenys surašomi á 1 ir 2 lenteles:

Suskaièiuojamas paciento pulsas (6.7.1 formulë).

1 lentelë

2 lentelë

B. Laboratorinis darbas “Elektrokardiostimuliatoriaus parametrø tyrimas”

Darbo užduotys

Nustatykite elektrokardiostimuliatoriaus (EKS) siunèiamo tam tikro dažnio signalo fizikinius parametrus:

átampos amplitudê,

impulsø pasikartojimo dažná,

vieno impulso ir jo frontø trukmes,

impulso energij¹,

ligonio puls¹, esant žinomam EKS,

maksimali¹ pateikto EKS veikimo trukmê.

Darbo priemonës ir prietaisai

Oscilografas C8-13, arba skaitmeninis osciloskopas, keièiamo dažnio elektrokardiostimuliatorius ir jungiamieji laidai.

Darbo metodika

EKS siunèiamø impulsø tyrimas atliekamas atmintiniu oscilografu (pavyzdžiui, C8 - 13). Prieš pradedant matavimus, oscilografas sukalibruojamas. Elektrokardiostimuliatorius laidais prijun­giamas prie oscilografo áëjimo ir pradedami matavimai.

Darbo eiga

Parinkus reikiamas átampos ir skleidimo koeficientø vertes (tai padaroma atitinkamomis oscilografo rankenëlëmis), ekrane gaunamas EKS impulsø sekos vaizdas (oscilograma) ir ji nukopijuojama ant popieriaus.

Oscilogramoje pažymima impulsø sekos amplitudë ir periodas.

Apskaièiuojama impulso átampos amplitudë U_m, periodas T ir impulsø pasikartojimo dažnis n

Apskaièiuojama, koks bûtø ligonio, kuriam implantuotas šis EKS, pulsas (tvinksniø skaièius per minutê).

Pakeitus skleidimo koeficiento vertes, gaunama vieno sekos impulso oscilograma ir ji persibraižoma ant milimetrinio popieriaus.

Apskaièiuojama šio impulso amplitudë U_m (akivaizdu, kad ji turi bûti lygi impulsø átampos amplitudei, apskaièiuotai treèiame punkte), impulso trukmë t_i ir priekinio t_f1 bei užpakalinio t_f2 frontø trukmës.

Pagal (6.7.3) formulê apskaièiuojama kiekvieno impulso metu perduodama energija.

Žinant, kad elektrokardiostimuliatoriaus šaltinio talpa yra lygi 0,5 Ah, o jo evj impulsø amplitudei, pagal (6.7.4) formulê apskaièiuojama maksimali duoto EKS veikimo trukmë.

Matavimai ir skaièiavimai pakartojami pakeitus EKS dažná, arba impulsø trukmê.

Matavimø ir skaièiavimø duomenys surašomi á lentelê: